钛石膏是生产钛白粉的过程中产生的以二水硫酸钙为主要成分的废渣。近些年,我国的钛白粉产量持续提高,钛白粉生产量成为世界第一,也因此导致钛石膏每年的产生量超过2300万吨,但钛石膏综合利用率仅为10%,造成过量堆积,占用大量的土地资源并且造成环境污染,因此钛石膏的资源化利用已成为钛白粉行业可持续发展的关键。本文以广西梧州某钛白厂生产的钛石膏作为研究对象,在已有研究的基础上,以“钛石膏+矿渣+水泥”为胶凝材料,配制砂浆,系统开展了有关钛石膏基砂浆的性能和在预拌砂浆的应用研究,研究内容和研究成果如下:1.钛石膏基砂浆的力学性能和流变性能研究a)通过不同水灰比与强度的试验,并对数据进行回归分析,得出各配合比砂浆的灰水比均与抗压强度呈线性关系,符合水灰比法则。说明孔隙率仍是影响钛石膏基砂浆强度的主要因素。b)120天的试验龄期内,钛石膏基砂浆的强度发展规律为:标准养护条件下,抗折强度在7d至56d时间段内呈现线性增长的趋势,在56d-120d时间段内强度发展较缓;抗压强度在7d至90d时间段内呈现线性增长的趋势,在90d-120d时间段内强度发展较缓。自然养护则与水泥砂浆发展趋势更加接近,在7d至28d时间段内呈现线性增长的趋势,在28d-120d时间段内强度发展较缓。比较120d的强度,钛石膏与矿粉比例越大,强度越大。c)研究蒸汽养护、标准养护和自然养护三种养护方式对砂浆强度影响,结果表明:蒸汽养护制度为温度为70℃、养护时间为6h较为合适;三种养护制度对砂浆的早、后期强度影响结果为:蒸汽养护能明显提高其早期（7d）强度,而自然养护28d强度为最高,而标准养护由于湿度较大强度较低。d)流变试验结果表明:钛石膏基砂浆浆体表现出Bingham流体的流变特性,随着剪切速率的增大,剪切应力线性增大;相同水灰比下,随钛石膏掺量增加,浆体的屈服应力、塑性黏度以及触变性均逐渐增大。经时处理后浆体仍符合Bingham模型特征,各配合比屈服应力及塑性黏度均线性增大,其增长率随着钛石膏掺量增大而先提高后降低,这说明其水化反应速度先提高后降低。2.钛石膏基砂浆的耐久性能a)干燥收缩试验结果表明:180天的试验龄期内,前7d砂浆的干缩值为负值,说明体系微膨胀,而7d到28d干缩值增长较快,28d至180d干缩值缓慢增长;四种配比砂浆的180d干缩值均低于水泥砂浆;比较四种配比砂浆180d的干缩值,钛石膏与矿渣比例越大,干缩值越大。b)抗硫酸盐侵蚀试验结果表明:硫酸钠溶液浸泡的砂浆质量损失率在前3次循环为负值,之后稳定一段时间,随着硫酸钠溶液干湿循环次数的增加,质量损失率增大;相对动弹模在前3次循环迅速上升,之后有一定程度的回落,随着循环次数增加,相对动弹模波动性下降;在经过30个硫酸钠溶液循环后,随着钛石膏掺量增加,抗蚀系数降低。c)耐水试验结果表明:随着泡水时间延长,吸水率提高,软化系数降低,耐水性能降低;水泥掺量增加也会降低耐水性能。d)抗冻试验结果表明:在冻融循环过程中,质量损失率在前5次循环为负值,而后质量损失率迅速升高;相对动弹模在前5次循环迅速上升,之后波动性下降;在经过25个冻融循环后,抗压强度和抗折强度显著降低,部分试件质量损失率超过5%,相对动弹性模量下降至60%以下,试件损坏严重。随着钛石膏掺量增加,抗冻性能会显著降低。3.钛石膏基砂浆的高温性能研究在65℃-450℃试验温度范围内,砂浆的性能变化如下:随着温度的升高,质量损失率增大;相对动弹模也持续下降;单位面积吸水量逐渐增大;强度劣化严重,抗压强度损失率达到66.76%-86.67%;抗折强度损失率达到70.00%-86.11%。压汞试验结果显示:得出随着温度的升高,孔结构参数不断增大,孔径分布范围也逐渐增大,并且其孔径分布随着钛石膏与矿粉配合比增大,呈现出有害孔和多害孔比例增加,无害孔和少害孔比例减少的趋势。通过XRD和SEM分析得出温度升高使二水石膏失水相变导致孔隙率的增加,最终造成力学性能和物理性能劣化。4.钛石膏基砂浆在预拌砂浆中的应用研究以预拌砂浆中砌筑砂浆M5、M10和抹灰砂浆M15、M20为对象,通过正交试验得出各因素对钛石膏基预拌砂浆性能的影响程度从大到小依次为:灰砂比>水料比>纤维素醚掺量,并对预拌砂浆进行优化试验,得出满足《预拌砂浆》（GB/T25181—2019）标准要求的砂浆基础配合比分别为:砌筑砂浆M5灰砂比1:4、水料比0.17、纤维素醚掺量0.1‰;M10灰砂比1:3、水料比0.165、纤维素醚掺量0.1‰;抹灰砂浆M15灰砂比1:2、水料比0.185、纤维素醚掺量0.1‰、乳胶粉掺量0.1%;M20灰砂比1:2、水料比0.185、纤维素醚掺量0.1‰、乳胶粉掺量0.1%、减水剂掺量0.09%。